Синхронный перевод: характеристика вегетативного обеспечения экстремальной когнитивной нагрузки

Введение

Синхронный перевод является одним из наиболее экстремальных и энергозатратных видов когнитивной деятельности [1]. Трудно представить себе более адекватную естественную модель напряженной и изнурительной когнитивной нагрузки. Естественно, процессу синхронного перевода посвящено множество исследований с использованием как лингвистических, так и сугубо физиологических (например, ПЭТ, фМРТ, ЭЭГ, пупиллометрия, измерение пульса, артериального давления, электродермальной активности и др.) методов [2–6].

В пилотном исследовании [7] на малой выборке синхронных переводчиков нами были получены предварительные результаты, свидетельствующие о высоком уровне напряжения при синхронном переводе. При этом целый ряд вопросов остался без ответов. Так, результаты данного исследования позволяют предположить, что для успешной деятельности синхронного переводчика требуется специфическое функциональное состояние. Соответственно, необходимо выяснить, на каких механизмах базируется это функциональное состояние. Вызывает интерес, какого рода деятельность (например, перевод с родного языка на иностранный или, наоборот, с иностранного на родной) создает наибольшее напряжение регуляторных систем, к каким изменениям когнитивных функций приводит выполнение синхронного перевода. Решение этих вопросов стало задачей настоящего углубленного исследования.

Материалы и методы

Для объективной оценки динамики функционального состояния синхронных переводчиков использована технология событийно-связанной телеметрии ритма сердца (ССТ РС) [8]. Данная технология объединяет Web-платформу ApWay.ru для управляемой активации первичных когнитивных функций и интернет-ресурс StressMonitor.ru на базе cogni-nn.ru для сбора данных телеметрии о функциональном состоянии и для детектирования стресса. Преимущество этой технологии заключается в возможности обнаружения ранних биомаркеров экстремальных состояний в онлайн-режиме, без ограничений подвижности, без привлечения внимания участника исследования к процессу измерения.

Всего в экспериментах приняли участие 87 испытуемых. Для статистической обработки и обсуждения результатов взяты данные 33 лиц, у которых количество артефактов в записях интервалокардиограммы не превышало 10% от общей длительности записи. Экспериментальную группу («профи») составили 22 лингвиста, прошедших специальное обучение синхронному переводу и имеющих опыт в этой сфере деятельности (17 женщин и 5 мужчин, возраст — от 20 до 34 лет). В контрольной серии (n=11, 8 женщин и 3 мужчин в том же возрастном диапазоне) участвовали лица, владеющие иностранным языком, но не имеющие навыков синхронного перевода.

Дизайн экспериментов был сформирован таким образом, чтобы максимально приблизить обстановку во время измерений к контексту реальной работы синхронного переводчика (рис. 1).

---

Рис. 1. Дизайн эксперимента

---

В качестве стимульного материала использовали незначительно скорректированные реальные тексты докладов Всемирного экологического форума, предъявляемые переводчикам в форме видеотреков, записанных носителями соответствующих языков. Длительность каждого предъявления — 5–6 минут. Испытуемые, последовательно сменяя друг друга, выполняли профессиональные задания: эхо-повторы текста на родном (русский — Р_эхо) и иностранном (немецкий или английский — Н_эхо) языках и синхронный перевод докладов с родного языка на иностранный (Р_синхрон) и обратно (Н_синхрон).

До и после выполнения профессиональных задач переводчики проходили психофизиологические тесты, размещенные на платформе ApWay: компьютерную кампиметрию, тест на простую сенсомоторную активность и тест Струпа. Для субъективной оценки функционального состояния использовали проективный тест на уровень эмоциональной дезадаптации (УЭД) [9]. Выполнение профессиональной задачи переводчиком фиксировали с помощью аудиозаписи для дальнейшей лингвистической экспертизы.

В течение всего эксперимента проводилась телеметрическая регистрация интервалокардиограммы (ССТ РС). У испытуемых регистрировали нативную динамику R–R-интервалов и расчетные показатели: общую мощность спектра вариабельности ритма сердца (TP), мощность спектра в высокочастотном диапазоне (HF — характеристика активности парасимпатического контура вегетативной регуляции), мощность спектра в низкочастотном диапазоне (LF — характеристика активности симпатического контура вегетативной регуляции) и индекс вегетативного баланса (ИВБ — LF/HF). Кроме того, на основании динамики интервалокардиографических показателей для каждого задания вычисляли стресс-индекс (отношение продолжительности стресс-эпизодов к общей длительности задания).

Для статистического анализа применяли параметрические и непараметрические методы: ANOVA (метод повторных измерений, с поправкой Бонферрони), критерий Вилкоксона, t-критерий Стьюдента и корреляционный анализ по Спирмену.

Результаты и обсуждение

Анализ динамики нативной интервалокардиограммы выявил характерные особенности энергообеспечения при выполнении лингвистических заданий. В отношении R–R-интервалов проведена оценка значимости эффектов, связанных с факторами: «группа» (контроль, профи), «язык источника» (чужой, родной), «задача» (эхо-повтор, синхрон) (рис. 2). Выявлены значимые эффекты, связанные с фактором «группа» (F=19,61; p=0,0001). При этом анализ динамики нативных интервалокардиограмм испытуемых показал существенно более высокий уровень напряжения (R–R-интервалы достоверно короче) у переводчиков-синхронистов по сравнению с группой контроля при решении задач только по синхронному переводу (см. рис. 2).

---

Рис. 2. Усредненная по группам динамика R–R-интервалов испытуемых в контексте решения лингвистических задач: а — группа «контроль»; б — группа «профи»; задача 1 — эхо-повторы; задача 2 — синхронные переводы с иностранного (1, синий) и родного (2, красный) языков. Деление по оси времени — 30 с. На оси Y — усредненные за 30 с R–R-интервалы (мс)

---

Характерно, что статистически значимые межгрупповые различия R–R-интервалов во время синхронного перевода (независимо от направления перевода: родной–иностранный или иностранный–родной) выявлены в первые 100 с выполнения задания. В задаче на эхо-повтор речи не установлено межгрупповых различий по отношению к источникам как на иностранном, так и на родном языке.

Усреднение R–R-интервалов за весь период решения лингвистических задач подтвердило факт существенно большего напряжения у синхронных переводчиков по сравнению с контрольной группой именно во время синхронного перевода (рис. 3). При этом статистически значимые межгрупповые эффекты, связанные с фактором «задача», проявляются при выполнении задач только по отношению к речи на иностранном языке: в группе «контроль» задача на эхо-повтор речи решается при бóльших затратах энергии (R–R-интервалы короче), чем синхронный перевод; в группе «профи» задача на эхо-повтор речи решается при меньших затратах энергии (R–R-интервалы длиннее), чем синхронный перевод. До выполнения лингвистических задач показатели R–R-интервалов в обеих группах значимо не различались.

---

Рис. 3. Особенности ритма сердца у профессиональных синхронистов и в контрольной группе при выполнении лингвистических задач * — статистически значимые различия между контрольной и опытной группами (p<0,0001) с введением поправки Бонферрони

---

Можно предположить, что неожиданно более низкое напряжение энергоресурсов в группе «контроль» при решении задач только по синхронному переводу обусловлено принципиальной бесперспективностью этого задания для испытуемых, владеющих иностранным языком, но не имеющих специальных навыков и опыта синхронного перевода. Однако более обоснованной представляется гипотеза, согласно которой у испытуемых контрольной группы не сформирована специфическая функциональная система, обеспечивающая у группы «профи» успешное решение задач по синхронному переводу.

При анализе расчетных показателей спектра вариабельности сердечного ритма выяснилось, что стресс-индекс был значимо ниже у переводчиков-синхронистов по сравнению с группой контроля как при выполнении синхронного перевода, так и после решения всех лингвистических задач (рис. 4).

---

Рис. 4. Распределение стресс-индекса у синхронных переводчиков и контрольной группы до, во время и после решения различных лингвистических задач * — статистически значимые различия между контрольной и опытной группами (p<0,0001) с введением поправки Бонферрони

---

Этот результат полностью соответствует гипотезе об отсутствии у представителей контрольной группы специфической функциональной системы для решения задачи синхронного перевода, что приводит к реализации неспецифической защитной программы — стресса. Кроме того, данный результат вновь подтверждает полученные ранее сведения [10–12] о малой информативности нативной динамики R–R-интервалов для выявления стресса. Простое уменьшение длительности интервалов свидетельствует лишь об увеличении нагрузки и, соответственно, напряжения, но не служит признаком стресса. В то же время надежно верифицированы характерные для стресса динамические режимы расчетных показателей интервалокардиографии: резкое увеличение индекса вегетативного баланса на фоне падения общей мощности спектра вариабельности ритма сердца [13, 14]. Именно эта динамика является маркером начала острого стресса [15].

При детальном анализе спектра вариабельности ритма сердца установлено, что по большинству показателей активность центральных контуров управления ритмом сердца значимо выше у экспериментальной группы по сравнению с контрольной на протяжении всей лингвистической части эксперимента (рис. 5).

---

Рис. 5. Динамика расчетных показателей спектра вариабельности ритма сердца у экспериментальной и контрольной групп при выполнении четырех лингвистических задач Ось ординат — стандартизованные значения относительно средних по группе; * — статистически значимые различия между контрольной и опытной группами (p<0,0001) с введением поправки Бонферрони

---

Наиболее ярко это проявляется в показателях общей мощности спектра вариабельности ритма сердца (ТР), т.е. адаптационном потенциале испытуемых. Закономерно выше у экспериментальной группы показатели активности симпатического (LF) и парасимпатического (HF) контуров регуляции. Известно, что первый из них отражает выраженность управления энергетическими ресурсами, усиливающегося при физических и эмоциональных нагрузках, а второй принято связывать с обеспечением когнитивных нагрузок [12]. В то же время сравнительно незначительны различия в индексе вегетативного баланса (LF/HF): статистически значимо они проявляются только при синхронном переводе с иностранного языка на родной.

Особого внимания заслуживают вопросы распределения активности центральных контуров вегетативной регуляции ритма сердца в зависимости от контекстов: «задание» (эхо-повтор — синхронный перевод) или «язык» (эхо-повтор на родном языке и перевод с родного языка — эхо-повтор на иностранном языке и перевод с иностранного языка) (рис. 6). Задачи синхронного перевода предсказуемо вызвали у обеих групп существенно большую активацию и симпатического, и парасимпатического контуров регуляции по сравнению с эхо-повтором. Прежде всего это проявилось в работе с иностранным языком. Однако в контрольной группе и при решении задач на родном языке активация симпатического звена регуляции оказалась значимо более выраженной при синхронном переводе.

---

Рис. 6. Сравнение некоторых расчетных показателей спектра вариабельности ритма сердца у контрольной и экспериментальной групп в зависимости от характера задачи (эхо-повтор — синхронный перевод) и языка (родной — чужой): а — LF, симпатический контур регуляции; б — HF, парасимпатический контур регуляции. Ось ординат — значения LF и HF, мс2; * — статистически значимые различия между контрольной и опытной группами (p<0,0001) с введением поправки Бонферрони

---

Еще более выраженные различия в уровне организации соответствующей функциональной системы, связанной с овладением технологией синхронного перевода, выявил корреляционный анализ показателей спектра вариабельности ритма сердца на всех этапах эксперимента (рис. 7). Если для синхронных переводчиков (рис. 7, а) характерны статистически значимые (p<0,05) сильные (r>0,7) связи по каждому из показателей спектра между всеми этапами выполнения лингвистических заданий (но, что характерно, без существенных взаимодействий с этапами «до» и «после»), то в контрольной группе (рис. 7, б) наблюдается глубокая дезинтеграция, что также является существенным аргументом в пользу гипотезы об особом значении для выполнения синхронного перевода наличия сформировавшейся специфической функциональной системы.

---

Рис. 7. Результаты корреляционного анализа показателей спектра вариабельности ритма сердца на всех этапах эксперимента: а — у синхронных переводчиков; б — у контрольной группы. Красными линиями обозначены сильные (r>0,7) статистически значимые связи (p<0,05). Здесь HRV — вариабельность сердечного ритма; ИВБ — LF/HF

---

Проведенное до и после выполнения лингвистических заданий психофизиологическое тестирование позволило выявить дополнительные детали особенностей динамики когнитивно-аффективной сферы при синхронном переводе. Так, по результатам проективного теста УЭД в экспериментальной группе было зарегистрировано незначительное, но статистически значимое (p<0,05) увеличение уровня эмоциональной дезадаптации после решения лингвистических задач, тогда как в контрольной группе эти изменения были статистически не достоверны. В обеих группах не удалось обнаружить существенных изменений в уровне дифференциальных порогов цветоразличения (тест компьютерной кампиметрии). При выполнении простого сенсомоторного теста синхронные переводчики как до, так и, особенно, после решения лингвистических задач проявили статистически значимо меньшую скорость реакции, но зато существенно большую (p<0,01) точность, что позволяет говорить о высоком уровне когнитивного контроля у них по сравнению с контрольной группой.

Данная ситуация подтвердилась в тесте Струпа (см. таблицу). Этот компьютеризированный тест, имитирующий когнитивный конфликт, на наш взгляд, является удовлетворительной экспериментальной моделью сложных когнитивных нагрузок, позволяющей воспроизводить различные варианты взаимодействия информационных образов (или кодов): как их консолидацию (физиологический аналог — облегчение в нейронных модулях), так и конкуренцию (в нейронных сетях — окклюзия).

---

Средняя по группам продолжительность решения задач теста Струпа до и после выполнения лингвистических заданий, с (M±m)

---

Как в группе профессиональных переводчиков, так и в группе «контроль» до и после лингвистических заданий проявляется эффект консолидации: при идентичности вербального и сенсорного образов цвета (задача Color, цвет букв соответствует смыслу слова) уменьшается время принятия решения относительно задачи с черно-белыми названиями цветов (задача Mono).

Межгрупповые отличия во взаимодействии разномодальных образов цвета обнаруживаются в задачах с когнитивным конфликтом:

у профессиональных переводчиков до и после лингвистических заданий проявляется эффект конкуренции: при рассогласовании вербальных и сенсорных образов (цвет букв слова не соответствует смыслу слова) увеличивается время принятия решения относительно задачи с черно-белыми названиями цвета (задача Mono), т.е. затрудняется выбор как по смыслу слова (задача True text), так и по цвету букв (задача True color);

в группе «контроль» до и после лингвистических задач проявляется инверсия эффектов конкуренции: до лингвистических заданий затрудняется выбор по смыслу слова (задача True text), т.е. сенсорный образ тормозит реализацию вербального образа; после лингвистических заданий затрудняется выбор по цвету букв, т.е. вербальный образ тормозит реализацию сенсорного.

Можно предположить, что в контрольной группе после выполнения лингвистических задач происходит усиление вербальных образов, тогда как активность сенсорных образов ослабляется. Это дает основание рассматривать эхо-повтор и синхронный перевод в качестве эффективной тренировки лингвистических функций.

Заключение

Проведенное исследование позволило выявить ряд закономерностей вегетативного обеспечения процесса синхронного перевода. Во-первых, у синхронных переводчиков проявляется существенно большее по сравнению с контрольной группой напряжение вегетативной регуляции. Особенно ярко это выражается при синхронном переводе с чужого языка. Во-вторых, общий уровень стресса при выполнении лингвистических заданий оказался выше в контрольной группе. В-третьих, у синхронных переводчиков, в отличие от контрольной группы, зафиксированы более высокий уровень активности симпатической и парасимпатической систем и выраженная интеграция контуров регуляции ритма сердца на всем протяжении выполнения лингвистических заданий. В-четвертых, психофизиологические тесты продемонстрировали значительно более уверенный, чем у контрольной группы, когнитивный контроль. Эти результаты являются серьезными аргументами в пользу гипотезы о формировании у синхронных переводчиков специфической функциональной системы, обеспечивающей успешное взаимодействие различных кодов (информационных образов) и, соответственно, консолидацию вегетативных и когнитивных ресурсов при выполнении профессиональных задач. Отсутствие необходимых навыков и, соответственно, специализированной под задачи функциональной системы у испытуемых контрольной группы приводит к усилению неспецифического (менее эффективного) стрессового ответа.

Финансирование исследования. Данная работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, гранты №16-06-00501_а, 18-013-01225_а, 18-413-520006_р_а, 19-013-00095_а.

Конфликт интересов. Авторы подтверждают отсутствие финансовых и других конфликтных интересов, способных оказать влияние на их работу.